Seagate a récemment publié sa feuille de route technologique à long terme révélant son intention de produire des disques durs d’environ 50 To d’ici 2026 et des disques durs de plus de 120 To après 2030. Dans les années à venir, Seagate devrait tirer parti de l’utilisation de l’enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR), BPM (Bit Patterned Media) à long terme et pour étendre l’utilisation de la technologie multi-actionneurs (MAT) pour les disques haute capacité. Tout cela dans le facteur de forme 3,5 pouces.

«Nous pouvons utiliser notre expérience récente pour produire notre disque dur 20 To HAMR pour passer des démonstrations en laboratoire aux produits, ce qui nous met sur la bonne voie pour livrer 50 téraoctets d’ici 2026», a déclaré John Morris, directeur de la technologie de Seagate. «Nous avons prévu des technologies d’entraînement qui permettront une croissance à long terme de HAMR et un chemin vers plus de 100 To d’appareils. Et les disques durs continueront de répondre aux besoins de stockage de grande capacité avec le coût total de possession le plus optimal pour la prochaine décennie et au-delà. « 

HAMR pour activer les disques durs de 90 To

Au cours des dernières années, la capacité du disque dur a augmenté assez lentement alors que l’enregistrement magnétique perpendiculaire (PMR), même renforcé par l’enregistrement magnétique bidimensionnel (TDMR), atteint ses limites. Le disque dur haut de gamme actuel de Seagate dispose d’une capacité de 20 To et est basé sur HAMR, qui promet non seulement d’activer des disques durs de 3,5 pouces avec une capacité d’environ 90 To à long terme, mais aussi de permettre à Seagate d’augmenter. capacités de ses produits plus rapidement.

En particulier, Seagate s’attend à ce que des disques durs de plus de 30 To arrivent dans le calendrier 2023, puis des disques de plus de 40 To entre 2024 et 2025, puis des disques durs de plus de 50 To parfois en 2026. Cela a été révélé lors de son récent événement Virtual Analyst. En 2030, le fabricant a l’intention de sortir un disque dur de 100 To, avec des unités de 120 To à la fin de la prochaine décennie. Pour atteindre ces capacités plus élevées, Seagate cherche à adopter de nouveaux types de supports.

«À mesure que nous approchons de la capacité utile maximale de la technologie PMR, chaque lecteur successif augmente de 1 To ou 2 To à la fois», a déclaré Jeff Fochtman, vice-président directeur des affaires et du marketing de Seagate lors de la réunion des analystes de la société. «Avec la technologie HAMR, cela nous permet de sauter par étapes de 4 téraoctets, 6 téraoctets ou même 10 téraoctets à la fois.

Le disque dur HAMR de 20 To d’aujourd’hui utilise neuf plateaux de 2,22 To avec une densité surfacique d’environ 1,3 To / pouce2. Pour construire un disque dur de 40 To à neuf plateaux, l’entreprise a besoin d’un support HAMR d’une densité surfacique d’environ 2,6 To / pouce.2. De retour en 2018 ~ 2019, la société a déjà atteint un 2,381 Tb / pouce2 densité surfacique lors des tests de spinstand dans son laboratoire et récemment, il a réussi à atteindre 2,6 Tb / pouce2 en laboratoire, afin que l’entreprise sache comment créer des supports pour des disques durs de 40 To. Cependant, pour construire un produit complet, il devra encore développer la tête, le contrôleur de lecteur et d’autres composants électroniques appropriés pour son lecteur de 40 To, ce qui prendra plusieurs années.

Bit Patterned Media (BPM) pour activer les disques durs jusqu’à 120 To

En général, Seagate prévoit que la technologie HAMR continuera à évoluer pendant des années sans changements cardinaux. La société s’attend à ce que les médias HAMR et nanogranulaires basés sur des substrats en verre et contenant des films magnétiques en alliage de fer et de platine (FePt) atteignent une échelle de 4 à 6 Tb / pouce.2 en densité surfacique. Cela devrait permettre des disques durs d’une capacité allant jusqu’à 90 To.

Dans le but d’atteindre quelque chose comme 105 To, Seagate prévoit d’utiliser des supports granulaires ordonnés avec 5 ~ 7 To / pouce2 densité surfacique. Yo aller plus loin, le plus grand fabricant de disques durs au monde prévoit d’utiliser des supports à motifs binaires (BPM) «  entièrement  » avec un 8 To / pouce2 densité surfacique ou supérieure. Tous les nouveaux types de supports nécessiteront toujours une sorte d’enregistrement magnétique assisté, de sorte que HAMR restera avec nous sous une forme ou une autre pour les années à venir.

«Nous voyons une opportunité de faire évoluer cet espace de conception avec des supports granulaires dans la plage de 4 To / pouce2 à 6 To / pouce2, à quel point nous prévoyons d’ajouter des motifs dans une dimension grâce à l’utilisation de médias à grains ordonnés », a déclaré Morris.« Nous nous attendons à ce que ce soit un tremplin dans les médias pour ouvrir la plage de 5 To / pouce2 à 7 To / pouce2. Ensuite, nous passerons à des supports entièrement à motifs pour ouvrir des densités à 8 Tb / pouce2 et même plus. Avec le TCAC de densité surfacique qui vient d’être introduit, nous avons un chemin à 10 To par disque d’ici 2030. Cela représente alors nos perspectives pour les limites technologiques au cours des 10 à 15 prochaines années. « 

Améliorations des performances incluses

L’augmentation de la capacité des disques durs est extrêmement importante pour les maintenir compétitifs par rapport aux disques SSD, mais dans le but de rester pertinents pour les opérateurs de centres de données cloud, les disques durs doivent également améliorer les performances séquentielles et aléatoires.

Les performances séquentielles des disques durs augmentent avec la densité surfacique, de sorte que nous constatons des augmentations graduelles des performances des disques durs chaque année. Mais à mesure que la capacité d’un disque augmente, les performances IOPS aléatoires par To diminuent, ce qui oblige les opérateurs de grands centres de données à atténuer ce problème avec des caches pour maintenir leur qualité de service, ce qui signifie des coûts supplémentaires.

Seagate et Western Digital ont cherché à augmenter radicalement les performances séquentielles et aléatoires des disques durs en installant plus d’un actionneur, avec plusieurs têtes de lecture / écriture dans un seul lecteur. La technologie Mach.2 de Seagate – qui comprend deux actionneurs – peut presque doubler les performances d’IOPS par To d’un disque dur et augmenter considérablement ses vitesses de lecture / écriture séquentielles. De plus, avec deux actionneurs indépendants, Seagate peut presque diviser par deux le temps nécessaire pour tester un lecteur avant l’expédition, ce qui réduit ses coûts de fabrication. L’avantage de deux actionneurs deviendra encore plus significatif à mesure que les fabricants de disques durs transitent vers des plates-formes avec plus de plateaux.

«Un avantage notable de la standardisation de la technologie à double actionneur est qu’elle réduit considérablement le temps de test, et par conséquent, le temps de production du disque dur est considérablement réduit», a déclaré Fochtman. « C’est un avantage que nous sommes impatients de reconnaître du côté des coûts de l’entreprise. »

Il y a environ une douzaine de clients qui utilisent déjà les disques durs basés sur Mach.2 PMR de Seagate dans leurs centres de données, bien que ces disques n’aient pas de marque commerciale. À terme, la société prévoit de mettre des disques durs Mach.2 à la disposition d’autres clients, mais la société ne divulgue pas quand cela devrait se produire. Cependant, le fabricant est sur le point d’utiliser sa technologie Mach.2 plus largement une fois que ses disques atteindront des capacités supérieures à 30 To, car les disques avec un seul actionneur n’auront pas des performances suffisantes et une conception à un seul actionneur augmenterait le coût total de possession.

« Bien que Mach.2 soit en rampe et utilisé maintenant, il est également vraiment encore en mode de mise en scène technologique », a déclaré Fochtman. «Lorsque nous atteindrons des points de capacité supérieurs à 30 téraoctets, cela deviendra une fonctionnalité standard dans de nombreux grands environnements de centres de données.

Le coût total de possession du disque dur reste bas

En parlant de TCO, Seagate est convaincu que les disques durs resteront des périphériques de stockage rentables pendant de nombreuses années. Seagate estime que le 3D NAND ne battra pas les disques durs en termes de coût par Go de sitôt et que le TCO des disques durs restera à des niveaux compétitifs. À l’heure actuelle, 90% des données stockées par les centres de données cloud sont stockées sur des disques durs et Seagate s’attend à ce que cela continue.

« Nous pensons que le coût total de possession des disques durs et des SSD restera à peu près à l’équilibre », a déclaré Morris. « Les SSD et les disques durs continueront à améliorer leur proposition de valeur, et la demande de stockage pour les deux continuera de croître. Ce sont deux technologies habilitantes essentielles pour la sphère de données en pleine croissance, et leur relation synergique dans l’infrastructure du centre de données persistera. »

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